[发明专利]一种高压快速的碳化硅二极管及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高压快速的碳化硅二极管及其制备方法，包括碳化硅二极管，所述碳化硅二极管包括塑封外壳、碳化硅芯片、阴极引脚、阳极引脚、助焊板，所述碳化硅芯片包括N⁺碳化硅衬底、N^‑碳化硅外延层、阴极金属、二氧化硅层、P型保护环、覆盖在所述二氧化硅层、N^‑碳化硅外延层上端的阳极金属，所述阳极金属与所述阳极引脚焊接，所述助焊板一端与所述阴极引脚焊接，另一端与所述阴极金属焊接。本发明的碳化硅二极管及其制备方法，将二氧化硅层生长在N⁺碳化硅衬底与N^‑碳化硅外延层交接处外侧面，在二氧化硅层、N^‑碳化硅外延层上端沉积一层阳极金属，所形成的结构中，肖特基势垒面积大，碳化硅二极管正向时可通过的电压大，导通速度快。

技术领域

本发明涉及肖特基整流管技术领域，具体涉及一种高压快速的碳化硅二极管及其制备方法。

背景技术

碳化硅材料具有宽带隙、高击穿场强、高热导率、高饱和电子迁移速率以及极好的物理化学稳定性等特性，适于在高温、高频、大功率和极端环境下工作，因此部分二极管应用碳化硅材料取代传统的硅材料制作成了碳化硅二极管。

传统的碳化硅二极管，通常将二氧化硅层设置在N^-碳化硅外延层上端，再将阳极金属沉积在二氧化硅层内侧，造成阳极金属与N^-碳化硅外延层之间形成的肖特基势垒面积小，使得碳化硅二极管正向导通时的电压较低，导通速度慢，对于部分高压快速的电路中，无法满足条件。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种高压快速的碳化硅二极管及其制备方法，将二氧化硅层生长在N⁺碳化硅衬底与N^-碳化硅外延层交接处外侧面，在二氧化硅层、N^-碳化硅外延层上端沉积一层阳极金属，所形成的结构中，肖特基势垒面积大，碳化硅二极管正向时可通过的电压大，导通速度快。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来解决：

一种高压快速的碳化硅二极管，包括碳化硅二极管，所述碳化硅二极管包括塑封外壳、碳化硅芯片、阴极引脚、阳极引脚、助焊板，所述碳化硅芯片包括N⁺碳化硅衬底、覆盖在所述N⁺碳化硅衬底上端的N^-碳化硅外延层、覆盖在所述N⁺碳化硅衬底下端的阴极金属、位于所述N⁺碳化硅衬底与N^-碳化硅外延层交接处外侧面的二氧化硅层、位于所述N⁺碳化硅衬底与N^-碳化硅外延层交接处内侧的P型保护环、覆盖在所述二氧化硅层、N^-碳化硅外延层上端的阳极金属，所述阳极金属与所述阳极引脚焊接，所述助焊板一端与所述阴极引脚焊接，另一端与所述阴极金属焊接。

具体的，所述N^-碳化硅外延层上端边角为R角结构。

具体的，所述阳极引脚包括第一导电部、第一弯折部、第一焊接部，所述第一导电部上设有凹槽，所述阳极金属焊接在所述凹槽内侧。

具体的，所述阴极引脚包括第二导电部、第二弯折部、第二焊接部，所述第二导电部与所述助焊板焊接。

一种碳化硅二极管的制备方法，包括以下步骤：

S1外延生长：在N⁺碳化硅衬底上生长一层N^-碳化硅外延层；

S2研磨：对N^-碳化硅外延层上端边角进行研磨，使N^-碳化硅外延层上端边角呈R角结构；

S3：沉积二氧化硅：在N⁺碳化硅衬底与N^-碳化硅外延层交接处外侧面沉积一层二氧化硅层；